【手続補正書】
【提出日】平成17年11月25日(2005.11.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】      明細書
【発明の名称】  基板回転装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】  基板の裏面を吸着して保持する回転テーブルと、前記回転テーブルを下面から支持して回転させる回転軸部とを有する基板回転装置において、
前記回転テーブルは、回転基台部を成す高硬度材質の補強板と、前記補強版の中央凹部に埋設される低硬度材質の吸着板とから成り、
前記回転軸部には、吸気源に連通する吸気孔が設けられ、
前記吸着板には、複数の吸着孔がその板体に一様に貫設され、
前記補強板には、前記吸気孔と複数の前記吸着孔とに連通する吸気通路が設けられ、
前記吸着板と前記補強板とは、それらの互いに向かい合う面同士が密着させられて接合されている
ことを特徴とする基板回転装置。
【請求項２】  前記吸着板と前記補強板とは、ボルト締結されて、それらの互いに向かい合う面同士が密着させられて接合されていることを特徴とする請求項１に記載の基板回転装置。
【請求項３】  前記吸着板は、樹脂材料から成り、前記補強板は、金属材料から成ることを特徴とする請求項１又は２に記載の基板回転装置。
【請求項４】  前記吸着板の表面には、複数の前記吸着孔を連通させる少なくとも１つの吸着溝が設けられ、
前記吸着孔と前記吸着溝とは、前記吸着板と前記補強板との互いに向かい合う面同士が密着させられて接合された後に、機械加工によって形成される
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の基板回転装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願の発明は、半導体基板や液晶基板等の製造における処理工程において、この種基板を保持して回転する基板回転装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体基板や液晶基板等の処理工程で使用されるレジスト塗布装置や現像装置等においては、回転する回転テーブル上に基板を吸着・保持して、これを回転させながら、基板の表面を処理することがなされている。
このような回転テーブルにおいては、基板の処理品質を維持し、良品率を向上させるため、基板にキズをつけることなく、安定して吸着・保持することが求められる。基板を回転テーブルに吸着・保持するには、回転テーブルに設けられた吸着孔から吸引して基板を吸着するが、この際に基板と回転テーブル表面との間に隙間があると、吸引エアの漏れが生じ、基板を安定して回転テーブルに保持できない問題がある。
【０００３】
この問題を解決する目的で、テーブル表面の平坦度を良くするために金属材料のような硬い高硬度材質を使用し、機械加工によって表面を高精度に平坦に研削して回転テーブルとして使用することも可能であるが、基板と金属製の回転テーブルの表面との間に細かい埃等があると、基板にキズを付けるおそれがある。
また、金属材料に樹脂コーティングを施して対応する場合もある（例えば、特許文献１参照）が、この場合も、基板の吸着に使用する溝がコーティングによって埋まる等の問題点がある。
【０００４】
また、基板よりも柔らかい低硬度材質を回転テーブルの表面に使用した場合、基板と金属製の回転テーブルの表面との間に細かい埃等があっても、樹脂等の低硬度材質が緩衝材としての役目を果たし、基板へのキズを最小限に留めることができるが、回転テーブルの表面に機械加工によって吸着孔や吸着溝を加工する際に起る弾性変形や、経年変化による変形によって、基板と接触する表面の平坦度が悪くなる虞があった。
【特許文献１】  特開平６−８４７４５号公報（第２項、第１図）  
【０００５】
【発明が解決しょうとする課題】
本願の発明は、半導体基板や液晶基板等を吸着・保持する回転テーブルであって、前記のような従来の種々の問題点を解決して、基板にキズをつけることなく、安定して吸着・保持することが可能な回転テーブルを有する基板回転装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記のような課題は、本願の各請求項に記載された次のような発明により解決される。  すなわち、その請求項１に記載された発明は、基板の裏面を吸着して保持する回転テーブルと、前記回転テーブルを下面から支持して回転させる回転軸部とを有する基板回転装置において、前記回転テーブルは、回転基台部を成す高硬度材質の補強板と、前記補強版の中央凹部に埋設される低硬度材質の吸着板とから成り、前記回転軸部には、吸気源に連通する吸気孔が設けられ、前記吸着板には、複数の吸着孔がその板体に一様に貫設され、前記補強板には、前記吸気孔と複数の前記吸着孔とに連通する吸気通路が設けられ、前記吸着板と前記補強板とは、それらの互いに向かい合う面同士が密着させられて接合されていることを特徴とする基板回転装置である。
【０００７】
請求項１に記載された発明は、前記のように構成されているので、以下の効果を得ることができる。
すなわち、基板と回転テーブルの表面との間に細かい埃等があっても、回転テーブルの表面に顕れる低硬度材質の吸着板が緩衝材としての役目を果たすため、基板へのキズを最小限に留めることができる。しかも、この吸着板は、高硬度材質の補強板に密着して接合された接合面を有しており、補強板は、高硬度材質で変形の度合いが非常に少ないため、接合される相手の吸着板が多少変形し易い低硬度材質であっても、補強板によって補強されて吸着板の変形を抑えることができる。これにより、予め、平坦化された基板表面の平坦度が維持され、基板との間に隙間を作らず、安定して基板を吸着・保持することが可能となる。
【０００８】
また、その請求項２に記載された発明は、請求項１に記載の基板回転装置において、その吸着板と補強板とが、ボルト締結されて、それらの互いに向かい合う面同士が密着させられて接合されていることを特徴としている。
【０００９】
請求項２に記載された発明は、この構成により、以下の効果を得ることができる。
すなわち、吸着板と補強板との間を隙間無く各所でボルトで固定することで、密着した強固な接合面を広く形成することができる。これにより、吸着板の補強板による補強がより安定し、吸着板の変形を抑えることができる。
【００１０】
また、その請求項３に記載された発明は、請求項１又は２に記載の基板回転装置において、その吸着板が、樹脂材料から成り、その補強板が、金属材料から成ることを特徴としている。
【００１１】
請求項３に記載された発明は、この構成により、以下の効果を得ることができる。
すなわち、基板よりも低硬度の材質として樹脂材料を採用することにより、基板と回転テーブルの表面との間に細かい埃等があっても、回転テーブル表面に顕れた樹脂材料の吸着板が緩衝材としての役目を果たすため、基板へのキズを最小限に留めることができる。また、基板や吸着板よりも硬度が高く、変形の少ない金属材料で補強板を構成することにより、補強板による吸着板の補強をより強固なものとすることができる。
【００１２】
さらに、その請求項４に記載された発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の基板回転装置において、その吸着板の表面には、複数の吸着孔を連通させる少なくとも１つの吸着溝が設けられ、その吸着孔と吸着溝とは、吸着板と補強板との互いに向かい合う面同士が密着させられて接合された後に、機械加工によって形成されることを特徴としている。
【００１３】
請求項４に記載された発明は、この構成により、以下の効果を得ることができる。
すなわち、吸着板と補強板との互いに向かい合う面同士が密着させられて接合された状態において、補強板によって補強されて変形し難くなった吸着板に対し、吸着孔及び吸着溝を機械加工によって形成する加工を施したとしても、その加工に起因する弾性応力歪等による弾性変形等の可能性が低くなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、図１ないし図３に図示される本願の発明の一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態における基板回転装置の平面図、図２は、図１に示す基板回転装置１のＡ−Ａ’断面図、図３は、図１に示す基板回転装置における回転テーブルのＢ−Ｂ’断面図である。
【００１５】
図１〜３に図示される本実施形態における基板回転装置１は、基板２０を保持して回転させる機能を有し、例えば、半導体や液晶の製造工程に用いられ、基板２０上にレジスト液等の塗布液を供給し、基板２０の回転による遠心力によって基板２０上に均一に塗布液の液膜を生成する、いわゆるスピンコータである。なお、本実施形態において、基板２０は、ガラス基板とされている。
【００１６】
この基板回転装置１は、図１〜３に示されるとおり、円形の回転テーブル２と、該回転テーブル２の中心下方に設けられて、該回転テーブル２を回転させる回転軸部１３とから構成されている。そして、この回転テーブル２は、その中心部に設けられた低硬度材質からなる円形平板形状の吸着板３と、該吸着板３の周囲を囲い、該吸着板３をその凹部６に埋設させて下方から支持する円形平板形状の高硬度材質からなる補強板８とから構成されている。吸着板３の低硬度材質の材料と補強板８の高硬度材質の材料との組合せとしては、前者がＭＣナイロン等の樹脂材料であり、後者がアルミ等の金属材料である。
【００１７】
吸着板３は、円形平板状の補強板８の中心部に設けられた凹部６に合致する形状を成していて、そこに埋め込まれる。そして、吸着板３の裏面と補強板８の凹部６の底面とは、密着させられて接合されて、そこに、これら両接合面同士による接合部１０が形成されている。この接合は、実際には、補強板８の底壁部に設けられたボルト穴７にその下方からボルト１２が通されて、吸着板３の裏面に設けられたネジ穴７’へ締結されることによって行われ、これにより、吸着板３は、補強板８に強固に固定される。
吸着板３のガラス基板２０を載置する載置面１１は、低硬度材質という吸着板３の性質によって、載置面１１上に小さな埃が存在していても、吸着板３が緩衝材としての役目を果たし、ガラス基板裏面へのキズの発生を防ぐことが可能となる。
【００１８】
補強板８の凹部６の底面の加工精度は高くされており、吸着板３は、ボルト１２により、そこに強固に結合される。このため、吸着板３の裏面と補強板８の凹部６の底面との密着の度合いは高められ、これら両面（両接合面）は、この接合部１０において、均一に接触するようになる。補強板８は、高硬度材質の金属材料で形成されているので、変形し易い低硬度材質の吸着板３であっても、補強板８の底面の平らな面に倣うことになり、載置面１１の大部分を占める吸着板３の載置面も、精度よく平らな面が確保されることになる。
【００１９】
また、吸着板３がガラス基板２０を吸着して載置する面が柔らかく、しかも、平らであるので、吸着エアの漏れが少なく、ガラス基板２０を安定して保持できる。
また、載置されるガラス基板２０も、回転テーブル２に平行で均一な基板表面を得ることができる。
【００２０】
なお、吸着板３と補強板８との接合の方法については、特にボルト１２による以外に、同類の締結方法や強度のある特殊な接着材によるのであってもよい。また、ボルト１２と接着材の両方が使用されてもよい。
【００２１】
吸着板３の載置面には、回転中心に対して同心円状に複数の円周状の吸着溝４が設けられており、これらの吸着溝４の底には、複数の吸着孔５が開口している。これらの吸着孔５は、吸着板３の板体に、吸着板３がガラス基板２０を均等に吸着することができるように、一様に貫通形成（貫設）されたものである。
【００２２】
吸着板３の裏面と接合される補強板８の凹部６の底面には、補強板８の回転中心となる位置に貫通形成された吸気孔ａを中心として、直交する２つの直線状の吸気路９、９が放射状に凹設されている。そして、吸着板３が補強板８に接合された状態で、吸着溝４と吸気路９とが交差する各交差位置には、複数の吸着孔５の各々がそれぞれ位置するようにされている。
【００２３】
なお、吸着溝４や吸着孔５を機械加工によって加工する場合には、予め、吸着板３を補強板８にボルト１２で締結して接合した状態で加工することによって、加工に起因する弾性応力歪み等による弾性変形が無く、加工の行い易さ、加工の仕上がり程度を向上させることができるので、吸着板３を補強板８に接合した複合材として吸着板３と補強板８とを一体に組み立てた後に、当該機械加工を行うことは都合がよい。
【００２４】
回転テーブル２を支持するとともに、これを回転駆動する回転軸部１３は、補強板８の下面にフランジ１４を介して取り付けられている。回転軸部１３の構成要素であり、回転軸となるスピンドル１５の中心には、回転軸方向に吸気孔ｂが形成されており、補強板８とスピンドル１５との間に介装されたフランジ１４には、吸気孔ｂ及び吸気孔ａに同心に吸気孔(符号なし)が設けられている。これらの吸気孔は、吸気路９、吸着孔５を介して吸着溝４に連通するとともに、回転軸部１３の構成要素である支持部材１７の円筒壁に貫通形成された吸気孔(符号なし)を介して吸気源をなすバキュームポンプ１８に連通している。
【００２５】
回転軸部１３は、モータ１９と、該モータ１９の出力軸に連結されたスピンドル１５と、該スピンドル１５をベアリング１６を介して回転支持する支持部材１７とによって構成されており、スピンドル１５がフランジ１４に固定されることにより、モータ１９の回転出力が、スピンドル１５及びフランジ１４を介して回転テーブル２に伝えられる。そして、回転テーブル２を構成する補強板８と吸着板３、回転テーブル２に保持される基板２０が、一体となって回転することになる。
【００２６】
スピンドル１５の内部には、前記のとおり、吸気孔ｂが設けられており、この吸気孔ｂは、スピンドル１５がフランジ１４を介して結合された補強板８の吸気孔ａに連通している。さらに、この吸気孔ｂは、支持部材１７の円筒壁に貫通形成された吸気孔に繋がる過程で図示されないシール部材でシールされて、この通気孔を介してバキュームポンプ１８の吸引口に繋がれている。そして、このバキュームポンプ１８のエア吸引動作によって、支持部材１７の吸気孔、吸気孔ｂ、フランジ１４の吸気孔、吸気孔ａ、吸気路９、吸着孔５、吸着溝４を介して回転テーブル２の載置面１１に載置されたガラス基板２０を吸着・保持するようになっている。  
【００２７】
このような構成からなる基板回転装置１は、前記のとおり、バキュームポンプ１８のエア吸引動作によって各孔、通気路、吸着溝を介してエアを吸引してガラス基板２０を吸着・保持する一方で、モータ１９の回転動作によってスピンドル１５を回転させて基板２０を回転させる。そして、基板２０上に図示されないノズルから塗布液が滴下されると、これが基板２０上で遠心力によって流動して、塗布液の塗膜が形成されることとなる。
【００２８】
【発明の効果】
以上に述べてきたとおり、本願の発明によれば、基板を安定して吸着・保持することの可能な回転テーブルを有する基板回転装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本願の発明の実施形態に係る基板回転装置の平面図である。
【図２】
図１に示す基板回転装置のＡ−Ａ'断面図である。  
【図３】
図１に示す基板回転装置における回転テーブルのＢ−Ｂ’断面図である。  
【符号の説明】
１…基板回転装置、２…回転テーブル、３…吸着板、４…吸着溝、５…吸着孔、６…凹部、７…ボルト穴、７’…ネジ穴、８補強板、９…吸気路、１０…接合部、１１…載置面、１２…ボルト、１３…回転軸部、１４…フランジ、１５…スピンドル、１６…ベアリング、１７…支持部材、１８…バキュームポンプ、１９…モータ、２０…ガラス基板、ａ…吸気孔、ｂ…吸気孔、
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
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